Proteínas como producto de la expresión genética
Expresión genética:La expresión génica es el proceso por medio del cual todos los microorganismos procariotas y células eucariotas transforman la información codificada por los ácidos nucleicos en las proteínas necesarias para su desarrollo y funcionamiento y reproducción con otros organismos.
Proteína:Las proteínas son compuestos orgánicos constituidos por aminoasidos dispuestos en una cadena lineal y unidos por vínculos péptidos.
Las proteínas son ensambladas a partir de los aminoácidos usando la información codificada en los genes. Cada proteína tiene su propia secuencia de aminoácidos que se especifica por la secuencia de nucleótidos del gen que codifica esta proteína.
TRANSCRIPCION:
la transcripción
es el proceso durante el cual la información genética contenida en
el DNA es copiado a un RNA de una cadena única llamado RNA-mensajero.
La transcripción es catalizada por una enzima llamada RNA-polimerasa.
El proceso se inicia separándose una porción de las cadenas de DNA:
una de ellas, llamada hebra sentido es utilizada como molde
por la RNA-polimerasa para incorporar nucleótidos con bases complementarias
dispuestas en la misma secuencia que en la hebra anti-sentido,
complementaria de la hebra sentido inicial. La única diferencia consiste
en que la timina del DNA inicial es sustituída por uracilo en el RNA
mensajero. Así, por ejemplo, una secuencia ATGCAT de la hebra sentido
del DNA inical producirá una secuencia UACGUA.
TRADUCCIÓN:
El
m-RNA maduro contiene la información para que los aminoácidos que
constituyen una proteína en vayan añadiendo según la secuencia correcta.
Para ello, cada triplete de nucleótidos consecutivos (codón)
especifica un aminacido. Dado que el m-RNA contiene 4 bases, el número
de combinaciones posibles de grupos de 3 es de 64, número más
que suficiente para codificar los 20 aminoácidos. De hecho, un aminoácido
puede ser coficado por varios codones.
Funciones que realiza
La célula sintetiza un gran número de diversas macromoléculas necesarias
para la vida, y el aparato de Golgi se encarga de la modificación,
distribución y envío de dichas macromoléculas en la célula. Modifica
proteínas y lípidos (grasas) que han sido sintetizados previamente tanto
en el retículo endoplasmático rugoso como en el liso y los etiqueta
para enviarlos a donde corresponda, fuera o dentro de la célula. Las
principales funciones del aparato de Golgi son las siguientes:Producción de membrana plasmática: Los gránulos de secreción
cuando se unen a la membrana en la exocitosis pasan a formar parte de
esta, aumentando el volumen y la superficie de la célula.
Modificación de sustancias sintetizadas en el RER:
En el aparato de Golgi se transforman las sustancias procedentes del RER. Estas transformaciones pueden ser agregaciones de restos de carbohidratos
para conseguir la estructura definitiva o para ser proteolizados y así
adquirir su conformación activa. Por ejemplo, en el RER de las células
acinosas del páncreas se sintetiza la proinsulina que debido a las
transformaciones que sufre en el aparato de Golgi, adquirirá la forma o
conformación definitiva de la insulina. Las enzimas que se encuentran en el interior de los dictiosomas son capaces de modificar las macromoléculas mediante glicosilación (adición de carbohidratos) y fosforilación (adición de fosfatos). Para ello, el aparato de Golgi transporta ciertas sustancias como nucleótidos y azúcares
al interior del orgánulo desde el citoplasma. Las proteínas también son
marcadas con secuencias señal que determinan su destino final, como por
ejemplo, la manosa-6-fosfato que se añade a las proteínas destinadas a los lisosomas. Para llevar a cabo el proceso de fosforilación el aparato de Golgi importa moléculas de ATP al interior del lumen,5 donde las kinasas catalizan la reacción. Algunas de las moléculas fosforiladas en el aparato de Golgi son las apolipoproteínas
que dan lugar a las conocidas VLDL que se encuentran en el plasma
sanguíneo. Parece ser que la fosforilación de estas moléculas es
necesaria para favorecer la secreción de las mismas al torrente
sanguíneo.
Producción de membrana plasmática:
Los gránulos de secreción cuando se unen a la membrana en la exocitosis
pasan a formar parte de esta, aumentando el volumen y la superficie de
la célula.
Secreción celular:
Las sustancias atraviesan todos los sáculos del aparato de Golgi y
cuando llegan a la cara trans del dictiosoma, en forma de vesículas de
secreción, son transportadas a su destino fuera de la célula,
atravesando la membrana citoplasmática por exocitosis. Un ejemplo de esto son los proteoglicanos que conforman la matriz extracelular de los animales. El aparato de Golgi es el orgánulo de mayor síntesis de carbohidratos.7 Esto incluye la producción de glicosaminoglicanos
(GAGs), largos polisacáridos que son anclados a las proteínas
sintetizadas en el RE para dar lugar a los proteoglicanos. De esto se
encargarán las enzimas del Golgi por medio de un residuo de xilosa. Otra
forma de marcar una proteína puede ser por medio de la sulfatación de
una sulfotransferasa, que gana una molécula de azufre de un donador
denominado PAPS.
Este proceso tiene lugar en los GAGs de los proteoglicanos así como en
los núcleos de las proteínas. Este nivel de sulfatación es muy
importante para los proteoglicanos etiquetando funciones y dando una
carga neta negativa al proteoglicano
APARATO DE GOLGI:
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